Факултет допълнително професионално образование
Помпено хидроелектричество съхранение произвежда електричество за доставка на високи пикови искания от движеща се вода между резервоари на различни височини. По време на ниско електрическо търсене, капацитет излишък поколение се използва за изпомпване на вода в резервоара по-висока. Когато има по-голямо търсене, вода се освобождава обратно в долния резервоар през турбина. Работни схеми съхранение понастоящем предоставят само търговската важно средство за мащабно съхранение мрежа енергия и подобряване на дневна фактор натоварване на системата за генериране. Водноелектрически централи, които нямат капацитет на резервоара се наричат навечерието на най-реката растения. Приливна електроцентрала прави ежедневна употреба възхода и падението на водата се дължи на приливи и отливи; такива източници са във висока степен предвидими и ако условията позволяват строителството на язовири, също могат да бъдат изпращане в състояние да генерира мощност по време на периодите на търсенето.
По-рядко срещани видове схеми за хидро използват вода на кинетична енергия или undammed източници като долна водни колела.
Една проста формула за сближаване електрически производство на енергия в водноелектрическа централа е: P = hrgk, където Р е мощност в киловати, Н е височината в метри, г е скорост на потока в кубически метра в секунда, г е земно ускорение на 9.8 m / s2, а к е коефициент на ефективност в диапазона от 0 до 1. ефективност често е по-висок с по-големи и по-модерни турбини.
Годишно производство на електрическа енергия, зависят от наличната водоснабдяването. В някои инсталации водния дебит може да варира с коефициент от 10: 1 в течение на една година.
Индустриални водноелектрически централи
Въпреки че много водноелектрически проекти обществено снабдяване с електрическа мрежи, някои от тях са създадени, за да служат на определени промишлени предприятия. Специализирани водноелектрически проекти често са построени за осигуряване на значителни количества на електроенергия, необходимо за алуминиеви електролитни растения. В Шотландия има примери в Kinlochleven и Lochaber, построени по време на първите години на 20-ти век. Язовир Grand Coulee, дълга най-голямата, включен в подкрепа на Alcoa алуминий в Белингам, Вашингтон за самолети на Америка от Втората световна война, преди да бъде разрешено да предоставят напояване и власт на гражданите (в допълнение към алуминий мощност) след войната. В Суринам, Брокопондо язовир е построен, за да осигури електричество за производство на алуминий Alcoa. Станция Нова Зеландия Manapouri мощност е построена за доставка на електричество за алуминий комбинат в Tiwai Point.
От малки ВЕЦ-електрически централи
схеми за малки ВЕЦ са особено популярни в Китай, който има над 50% от световния малък капацитет хидро.
Малка ВЕЦ единици в диапазона от 1 MW до около 30 MW често са на разположение от множество производители, използващи стандартизиран "вода, за да свържете" пакети; един-единствен изпълнител може да осигури всички основни механични и електрически съоръжения (турбина, генератор, контроли, комутационна апаратура), избор от няколко стандартни конструкции, за да се поберат условията на обекта. Микро ВЕЦ проекти използват разнообразна гама от оборудване; в по-малки размери промишлени центробежни помпи могат да бъдат използвани като турбини, със сравнително ниска цена за покупка в сравнение с турбини, строени по предназначение.
Главното предимство на хидроелектричество е елиминиране на разходите за гориво. Цената на операционната водноелектрическа централа е почти недосегаем за увеличение на цената на изкопаемите горива като нефт, природен газ или въглища, както и че не са необходими внос.
Водноелектрически централи също са склонни да имат по-дълъг живот, отколкото икономическите поколение на нафта, с някои растения в момента в употреба, които са били построени преди 50 100 години. Работна разходите за труд също е обикновено нисък, тъй като растенията са автоматизирани и имат малко персонал на място по време на нормална работа.
Резервоари, създадени от водноелектрически схеми често предоставят съоръжения за водни спортове, и стават туристически атракции в себе си. Многократна употреба язовирите за напояване, инсталирани подкрепа на селското стопанство с относително постоянно водоснабдяване. Големите ВЕЦ язовири могат да контролират наводнения, които в противен случай биха могли да повлияят на хората, които живеят по веригата на проекта.
Водноелектрически проекти могат да бъдат разрушителни за околните водните екосистеми и двете нагоре и надолу на площадката на централата. Например, изследванията показват, че язовира по Атлантическия и
^ Връзка с недостиг на потока
Промени в размера на речния отток ще корелират с количеството енергия, произведена от язовир. Заради глобалното затопляне, обемът на ледниците е намалял, като ледници Северна каскади, които са загубили една трета от обема си от 1950 година, в резултат на поточни потоци, които са намалели с около 34%. В резултат на намален речен поток може да бъде недостиг на електроенергия в областите, които са силно зависими от водноелектрически централи.
Сравнение с други методи за производство на електроенергия
Хидроенергетиката елиминира димните газови емисии от изгаряне на изкопаеми горива, включително замърсители като серен диоксид, азотен оксид, въглероден оксид, прах и живак във въглищата. Хидроенергетиката също така избягва опасностите от добива на въглища и косвени въздействия върху здравето от емисиите на въглища. В сравнение с ядрената енергия, водноелектрическа енергия не генерира ядрени отпадъци, има нито една от опасностите, свързани с добива на уран, нито ядрени течове. За разлика от уран, водноелектрическа енергия е възобновяем енергиен източник.
В сравнение с вятърни паркове, ВЕЦ централи имат по-предсказуем фактор на натоварване. Ако проектът има резервоар за съхранение, тя може да бъде изпратена за генериране на енергия, когато е необходимо. Водноелектрически централи могат лесно да бъдат регулирани, за да следват промените в търсенето на енергия.
Повечето от водноелектрическа енергия, създадена от потенциалната енергия на преграден вода, който задвижва турбината вода и генератор. В този случай, енергията, получена от водата зависи от обема и разликата във височината между източника и канала. Тази разлика във височината се нарича главата. Сумата на потенциалната енергия на водата е пропорционално на налягането. За да получите много високо налягане, вода за хидравлични турбини може да се стартира чрез тръба с голям дял шлюз.
Работни електроцентрали съхранение произвеждат електрическа енергия по време на натоварване пикове чрез преместване на водата между резервоарите с различни височини. По време на ниско потребление на енергия, излишната енергия се използва за изпомпване на вода в по-висока резервоар. Когато има максимална консумация на вода обратно в долния резервоар през турбина. Помпено схема за съхранение на момента доставя само важно мащабна електрическата мрежа търговски същевременно се поддържа ежедневно системата за генериране на натоварване. Водноелектрически централи без възможност за задържане на водата, се наричат хидрокинетична електроцентрала. Приливна сила използва ежедневно възхода и падението на водата, защото на приливите и отливите; Такива източници - много предсказуеми и ако условията позволяват строителството на язовири, те могат също така да се използва за генериране на енергия за период от максимум консумация.
По-рядко срещани видове схеми за хидро използват кинетичната енергия на водата или nezapruzhennye източници като мелница колело.
Налице е проста формула за определяне на количеството на електрическата енергия, произведена в водноелектрическа: P = hrgk, където Р - мощност в киловати, з - главата m, R - водния поток в кубически метра в секунда, г - земното ускорение 9,8 м / сек 2 и к - ефективност, която варира от 0 до 1. ефективност често е по-висока при по-големите и по-модерни турбини.
Годишно производство на електрическа енергия зависи от количеството на входящата вода. В някои системи водния дебит може да варира с коефициент от 10: 1 през годината.
Въпреки че много водноелектрически централи, снабдяващи мрежата за обществен ток, някои от тях са създадени, за да служат на конкретни отрасли. Специализирани водноелектрически централи често са изградени, за да осигури надеждна доставка на електроенергия, необходимо за алуминиеви електролитни растения. Шотландските планини има примери в Kinlochleven и Lochaber, създадени в началото на 20-ти век. Язовир Grand Coulee е най-дългата в света, по време на Втората световна война, доставка на Alcoa
алуминий в Белингам, щата Вашингтон, които произвеждат американски самолети, след войната, с негова помощ се извършва напояване и доставка на енергия на гражданите (в допълнение към товара алуминий). В Суринам, Брокопондо Reservoir е построена, за да осигури електричество за Alcoa алуминий. Станция Нова Зеландия Manapouri мощност е проектиран да доставя електроенергия на пещта за ляти алуминиеви Tiwai Point.
Въпреки, че голяма водноелектрическа-голямата част от света водноелектрическа енергия, в някои ситуации изисква малка водноелектрическа централа. Такива станции, работещи в Северна Америка и извеждане до 10 или 30 мегавата. Една малка водноелектрическа централа може да бъде свързан към разпределителната мрежа и може да осигури енергия за изолирани потребителите. Малки водноелектрически централи обикновено не се нуждаят от дългосрочна икономическа, изследвания свързани с околната среда инженеринг и с големи проекти, и често могат да бъдат построени по-бързо. Малките ВЕЦ могат да бъдат използвани във връзка с проект за контрол на наводненията, напояване или за други цели, осигуряване на допълнителни приходи за стойността на проекта. В местата, където са били използвани преди водни колела за мелници и за други цели, често може да бъде преустроена за производство на електроенергия, като по този начин се избягва ново отрицателно въздействие върху околната среда. Малка водноелектрическа централа може да бъде разделена на мини-ВЕЦ устройства около 1 MW-големият и микро ВЕЦ. устройство 100 кВт до няколко киловата.
Малка водноелектрическа особено популярна в Китай, която има повече от 50% от общия брой на малки ВЕЦ в света.
Малки водноелектрически централи в диапазона от 1 MW до 30 MW често са на разположение от много производители, използващи стандартно оборудване; един изпълнител може да осигури всички основни механични и електрически съоръжения (турбина, генератор контролира и управлява превключването оборудване) се избира от няколко стандартни оформления подходящи за местоположението. Micro-ВЕЦ се използва за широка гама от оборудване; в малки индустрии, промишлени центробежни помпи могат да бъдат използвани като турбината при относително ниска цена в сравнение с специално проектирани турбини.
Основното предимство е липсата на разходи за водноелектрически централи на горивата. Hydro работи цена почти не оказва влияние върху нарастването на цената на изкопаемите горива като нефт, природен газ или въглища, както и не се нуждае от внос.
Водноелектрически централи също имат по-дълъг живот в сравнение с генератори изгарят гориво, някои станции са вече в експлоатация са били построени преди 50 100 години. Връчването също обикновено цената е ниска, тъй като автоматизирани станции и имат малък брой работни кадри по време на нормална работа.
В местата, където язовира се използва за няколко цели, водноелектрическа централа може да бъде построена на сравнително ниска цена, при условие, че приходите ще възстанови разходите по експлоатация язовир. Изчислено е, че продажбата на електроенергия от язовир Трите клисури ще покрие разходите за строителство след 5 - 8 години.
Резервоари, създадени от водноелектрически централи често предоставят благоприятни условия за водни спортове и привличане на туристи. язовири Многоцелеви се използват за напояване, което помага на селското стопанство относително постоянно водоснабдяване. Големите язовири могат да контролират наводнения, които биха могли да повлияят на хората, живеещи по течението.
Увреждане на околната среда
поколение ВЕЦ се променя околната среда надолу. Вода излизане турбина обикновено съдържа много малко количество на утаяване, резултатът може да се отмива дъно и банки на реката. От портите на турбината често се отвори спорадично, наблюдавана дневните колебания в скоростта на течението на реката. Така например, в Големия каньон, ежедневно цикличен промяната на потока, причинени от язовир Глен Каньон, ерозира плитчини. Разтворен кислород във водата може да засегне първоначалното състояние. В зависимост от местоположението, водата идва от турбината обикновено е по-топло, отколкото преди това, това може да повлияе на водните обитатели и дори да застраши тях и предотвратява образуването на естествен лед. Някои водноелектрически употреба канали, които да ръководят реката в плитки води, което води до повишаване на разлика. В някои случаи, цялата р може да бъде насочен към друг стронций, оставяйки след себе си суши нагоре корито. Например Tekapo и р Pukaki.
Унищожаването на големи язовири, а явлението е рядко, но потенциално опасно - унищожаването на язовир Banqiao в южната част на Китай над смъртта на 171,000 души, а появата на милиони без дом. Язовири могат да бъдат бомбардирани по време на войната, саботаж или терористична атака. Малки и микро водноелектрически язовир по-малко уязвими за такава опасност
* Влияние на липса на потока
Промените в стойността на реката се променя общата енергия, произведена от язовира. Заради глобалното затопляне, намалява обема на ледниците, като ледници Северна каскади, които са загубили една трета от обема си от 1950 година, резултатът е намаляване на потока от 34%. Резултатът е намаляване на недостига на енергия в региона са силно зависими от водноелектрически централи.
Сравнение с други методи за производство на енергия
Водната елиминира газови емисии от изгаряне на изкопаеми горива, които включват такива вещества, като серен диоксид, азотен оксид, въглероден диоксид, прах и живак в въглища. Хидроенергетиката елиминира риска, свързан с въгледобива и косвеното влияние върху въглеродните зауствания здраве. В сравнение с ядрената енергия, водноелектрическа енергия не знае за радиоактивни отпадъци не е свързано с добива на уран опасно и ядрени течове. За разлика от уран, водноелектрическа енергия е възобновяем източник на енергия.
В сравнение с въздушните ферми, GES има по-предсказуем движеща сила. Ако резервоарът е конструиран, че е възможно да се произведе енергия, когато това е необходимо. HPS могат лесно да бъдат коригирани, след необходимите промени мощността.
За разлика от турбини, които изгарят изкопаеми горива, изграждане на водноелектрическа централа изисква много време, за да проучи мястото, хидроложки проучвания и оценка на въздействието върху околната среда. Хидроложки данни за голяма водноелектрическа определят мястото и начина на работа на до 50 години или повече. За разлика от станции на гориво, като въглища или ядрено гориво, брой места, където могат да бъдат проектирани ВЕЦ ограничено; на места с най-рентабилни, те вече се използват. Нови места за ВЕЦ отстранени от населените места и изискват дълги електропроводи. Получаване на водноелектрическа зависи от количеството на валежите в водосборния, и може да бъде значително намален в годината поради ниската утаяване или сняг топене. Производството на енергия в дългосрочен план може да бъде повлияно от промените в климата. Първоначално печалба от ВЕЦ може да се използва за изграждане на допълнителен обем, която осигурява достатъчно количество енергия по време на ниското ниво на водата.
Свързани статии